Tratamiento de deformidades faciales mediante planificación 3D e impresión de implantes específicos para el paciente
Summary
A medida que la tecnología se desarrolla y se vuelve más fácil de usar, la planificación de las operaciones y las guías quirúrgicas específicas del paciente y las placas de fijación deben ser realizadas por el cirujano. Presentamos un protocolo para la planificación 3D de movimientos esqueléticos ortognónicos y la planificación e impresión 3D de placas de fijación específicas del paciente y guías quirúrgicas.
Abstract
Los avances tecnológicos en la planificación quirúrgica y los implantes específicos del paciente están en constante evolución. Uno puede adoptar la tecnología para lograr mejores resultados, incluso en la mano menos experimentada, o continuar sin ella. A medida que la tecnología se desarrolla y se vuelve más fácil de usar, creemos que es hora de permitir al cirujano la opción de planificar sus operaciones y crear sus propias guías quirúrgicas específicas del paciente y placas de fijación que le permiten un control total sobre el proceso. Presentamos aquí un protocolo para la planificación 3D de la operación seguido de la planificación 3D y la impresión de guías quirúrgicas e implantes de fijación específicos del paciente. Durante este proceso utilizamos dos software de diseño asistido por computadora (CAD) comercial. También utilizamos una impresora de modelado de deposición fusionada para las guías quirúrgicas y una impresora selectiva de sinterización láser para los implantes de fijación específicos del paciente de titanio. El proceso incluye la adquisición por imágenes por tomografía computarizada (TC), la segmentación 3D del cráneo y los huesos faciales de la TC, la planificación 3D de las operaciones, la planificación 3D del implante de fijación específico del paciente de acuerdo con la posición final de los huesos, la planificación 3D de guías quirúrgicas para realizar una osteotomía precisa y preparar el hueso para las placas de fijación, y la impresión 3D de las guías quirúrgicas y las placas de fijación específicas del paciente. Las ventajas del método incluyen un control total sobre la cirugía, osteotomías planificadas y placas de fijación, reducción significativa en el precio, reducción en la duración de la operación, rendimiento superior y resultados altamente precisos. Las limitaciones incluyen la necesidad de dominar los programas CAD.
Introduction
La impresión 3D es un método aditivo basado en la colocación gradual de capas a partir de diferentes materiales, creando así objetos 3D. Fue desarrollado originalmente para la creación rápida de prototipos y fue introducido en 1984 por Charles Hull, quien es considerado el inventor del método de estereolitografía basado en la solidificación de capas de resina de fotopolímero1. Los avances tecnológicos en la planificación virtual de cirugías y la planificación e impresión de implantes específicos para el paciente están en constante evolución. Las innovaciones surgen tanto en el campo del software de diseño asistido por ordenador (CAD) como en las tecnologías de impresión 3D2. Simultáneamente a los desarrollos tecnológicos, el software y las impresoras se vuelven más fáciles de usar. Esto acorta el tiempo necesario para la planificación e impresión y permite al cirujano la opción de planificar sus operaciones y crear sus propias guías quirúrgicas específicas para el paciente y placas de fijación en un campo que era exclusivamente el “patio de recreo” de un ingeniero. Estos desarrollos también permiten a los cirujanos e ingenieros introducir nuevas aplicaciones y diseños de implantes específicos del paciente3,4,5.
Una de estas aplicaciones es la planificación 3D de cirugías ortognáticas seguida de la planificación 3D y la impresión de guías quirúrgicas y placas de fijación específicas del paciente. Históricamente, las cirugías ortognáticas fueron planeadas usando articuladores. Se utilizó una codo facial para registrar la relación de la mandíbula superior con la articulación temporomandibular colocando así los moldes del paciente en el articulador. Más tarde, los movimientos quirúrgicos se realizaron en los moldes y se preparó una oblea acrílica para ayudar con el posicionamiento adecuado de las mandíbulas durante la cirugía. Este método se utilizó durante muchos años y todavía se utiliza hoy en día por la mayoría, pero la utilización de la tomografía computarizada de haz de cono (TC) junto con escáneres intraorales y software CAD permitieron una planificación precisa, ahorrando la necesidad de codos o moldes y avanzando hacia la creación de obleas planificadas digitalmente6. Este método redujo la inexactitud de la manipulación manual y las mediciones, pero todavía tenía defectos incluyendo el uso de la mandíbula inferior inestable como punto de referencia para la colocación de la mandíbula superior y la falta de control sobre el posicionamiento vertical de la mandíbula superior7. Por lo tanto, se introdujo un nuevo método. Este método se denomina cirugía “sin obleas” y se basa en el reposicionamiento de las mandíbulas anatómicamente utilizando guías de corte quirúrgicas y placas de titanio de fijación específicas del paciente8. Este método resuelve las desventajas del método de oblea digital descrito anteriormente. Describiremos este método, que permite al cirujano una completa libertad en la planificación de estas cirugías de una manera específica del paciente, con errores e inexactitudes mínimas posibles. Este método permite una cirugía “sin obleas”, lo que significa que no hay necesidad de utilizar la mandíbula opuesta como referencia para reposicionar los huesos, disminuyendo así las imprecisiones derivadas de esta dependencia9.
Protocol
Representative Results
Discussion
La planificación e impresión 3D es uno de los métodos en evolución más rápida en el campo quirúrgico. No es sólo una herramienta prometedora para el futuro, sino una herramienta práctica utilizada hoy en día para resultados quirúrgicos de alta precisión y soluciones específicas para el paciente. Permite resultados muy precisos y reduce la dependencia de la experiencia del cirujano10. Resuelve muchas de las desventajas de los métodos quirúrgicos de moda antigua anteriores, pero los c…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
No se recibió fondos para este trabajo.
Materials
| Dolphin imaging software | Dolphin Imaging Systems LLC (Patterson Dental Supply, Inc) | 3D analysis and virtual planning of orthognathic surgeries | |
| Geomagic Freeform | 3D systems | Sculpted Engineering Design |
References
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